2014-06-01
По гладкой горизонтальной поверхности движется лист фанеры. Скорости точек А и В равны $v$ и лежат в плоскости листа фанеры (рис.).
Определите скорость гонки С.
Решение:
Перейдем в систему отсчета, движущуюся вместе с точками А и В. В этой системе отсчета скорости точек A и B будут равны нулю. Поскольку расстояния АС и ВС постоянны, точка С, с одной стороны, может двигаться по окружности радиуса АС с центром в точке А, с другой стороны, - по окружности радиуса ВС с центром в точке В. Поэтому направление скорости точки С должно быть перпендикулярно как прямой АС, так и прямой ВС. Поскольку точки А, В и С не лежат на одной прямой, то направление скорости точки С было бы перпендикулярно двум пересекающимся прямым АС и ВС. что невозможно. Следовательно, скорость точки С в движущейся системе равна нулю, а в исходной системе (связанной с землей) скорость точки С равна скорости точек А и В.
Если бы точка С лежала на прямой АВ и ее скорость (в системе отсчета, связанной с листом фанеры) не была бы равна нулю, то спустя небольшой интервал времени либо расстояние АС, либо расстояние ВС должно увеличиться, чего не может быть.
Следовательно, при рассматриваемом движении листа фанеры
скорости всех его точек одинаковы.